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公开(公告)号：CN117434845B
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202311692640.9
申请日：2023-12-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于强化学习伪谱网格自适应构造的轨迹快速优化方法，属于飞行器控制技术领域。方法如下：构建飞行器动力学与运动学模型，设置飞行轨迹初值及约束条件，并基于伪谱法构建飞行器轨迹优化问题；计算相邻两配点中点的残差矩阵，并以残差矩阵的二范数作为网络评价方法进行评价；通过DDPG强化学习得到新的Online‑Actor网络对伪谱离散网格进行设计，将连续轨迹优化问题转化为非线性规划问题，并使用序列二次规划方法进行求解。本发明利用强化学习完成神经网络的快速训练，基于神经网络对伪谱离散网格进行快速准确构造，解决了重复迭代带来的求解时间过长的问题，进而完成飞行器轨迹的快速优化。
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公开(公告)号：CN117452825B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202311701657.6
申请日：2023-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于广义牛顿迭代的MPSP轨迹设计方法，属于飞行器控制技术领域。方法如下：建立动力学模型，把连续时间优化问题转化为离散的有限维问题；生成猜测值的初始状态向量和初始控制向量，并设定跳出条件；计算状态向量近似值和末端输出误差，计算状态向量误差；判断末端输出误差及状态向量误差是否均满足跳出条件；若满足则轨迹设计完成，反之则用控制向量更新公式更新控制向量；用状态向量更新公式更新状态向量。本发明解决了传统轨迹规划方法依靠人工经验调整参数、无法满足在线自动解算轨迹的问题，降低了算法复杂度，提高了收敛的鲁棒性，在能量管理弹轨迹规划方面具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN113534847A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110967458.4
申请日：2021-08-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种有动力可重复使用飞行器能量管理轨迹设计方法，属于轨迹设计与制导技术领域。所述方法包括如下步骤：确定再入飞行器参数，建立再入飞行器飞行动力学模型；设计飞行器飞行的侧向轨迹；设计飞行器飞行的纵向轨迹；根据剩余航程进行推演后确定攻角，得到全程控制量，完成轨迹设计。本发明适用于当飞行器能量不足以返回机场时的能量管理着陆问题，能量管理段的轨迹设计思路是先设计轨迹，在纵向和侧向运动已知的情况下获得状态量的变化，从而求得所需的控制量。对目前已有的无动力飞行器能量管理段轨迹设计方法进行改进，得到了有动力重复使用飞行器能量管理段轨迹设计的方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117452826A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311714045.0
申请日：2023-12-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于滑模理论的有动力返场轨迹在线重规划方法，属于飞行器控制技术领域。方法如下：建立标称高度域制导模型；将可重复使用飞行器有动力返场段轨迹根据发动机开关机状态划分为三个阶段；设计速度‑高度剖面形式；基于标称高度域制导模型设计三维滑模面向量及二阶滑模制导律；根据当前状态、末端状态以及二阶滑模制导律生成攻角指令、倾侧角指令以及油门开度指令，并进行返场段飞行。本发明较传统轨迹规划方法有较大的精度提升，算法计算量小，可满足实时校正的需求，具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN117471920A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311701656.1
申请日：2023-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于鲁棒优化的无动力返场段轨迹规划方法，所述方法为：考虑不确定性的无动力返场段鲁棒轨迹优化模型建立；基于混沌多项式理论的不确定度量化和传播；基于hp自适应伪谱方法的鲁棒轨迹优化求解；指令生成，进行无动力返场段飞行。本发明基于鲁棒优化策略和不确定性量化技术，提出了一种新的不确定性条件下的无动力返场段轨迹规划方法。一方面考虑了动力学参数的不确定性和初始状态的不确定性，另一方面考虑了约束满足的可靠性和性能指标对不确定性的不敏感性。本发明所提轨迹规划方法较传统轨迹规划方法抗干扰能力强，不确定条件下轨迹离散度小，可有效降低飞行风险，算法计算量小，可满足实时校正的需求，具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN117452825A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311701657.6
申请日：2023-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于广义牛顿迭代的MPSP轨迹设计方法，属于飞行器控制技术领域。方法如下：建立动力学模型，把连续时间优化问题转化为离散的有限维问题；生成猜测值的初始状态向量和初始控制向量，并设定跳出条件；计算状态向量近似值和末端输出误差，计算状态向量误差；判断末端输出误差及状态向量误差是否均满足跳出条件；若满足则轨迹设计完成，反之则用控制向量更新公式更新控制向量；用状态向量更新公式更新状态向量。本发明解决了传统轨迹规划方法依靠人工经验调整参数、无法满足在线自动解算轨迹的问题，降低了算法复杂度，提高了收敛的鲁棒性，在能量管理弹轨迹规划方面具有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN117434845A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311692640.9
申请日：2023-12-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于强化学习伪谱网格自适应构造的轨迹快速优化方法，属于飞行器控制技术领域。方法如下：构建飞行器动力学与运动学模型，设置飞行轨迹初值及约束条件，并基于伪谱法构建飞行器轨迹优化问题；计算相邻两配点中点的残差矩阵，并以残差矩阵的二范数作为网络评价方法进行评价；通过DDPG强化学习得到新的Online‑Actor网络对伪谱离散网格进行设计，将连续轨迹优化问题转化为非线性规划问题，并使用序列二次规划方法进行求解。本发明利用强化学习完成神经网络的快速训练，基于神经网络对伪谱离散网格进行快速准确构造，解决了重复迭代带来的求解时间过长的问题，进而完成飞行器轨迹的快速优化。
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公开(公告)号：CN113534847B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202110967458.4
申请日：2021-08-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种有动力可重复使用飞行器能量管理轨迹设计方法，属于轨迹设计与制导技术领域。所述方法包括如下步骤：确定再入飞行器参数，建立再入飞行器飞行动力学模型；设计飞行器飞行的侧向轨迹；设计飞行器飞行的纵向轨迹；根据剩余航程进行推演后确定攻角，得到全程控制量，完成轨迹设计。本发明适用于当飞行器能量不足以返回机场时的能量管理着陆问题，能量管理段的轨迹设计思路是先设计轨迹，在纵向和侧向运动已知的情况下获得状态量的变化，从而求得所需的控制量。对目前已有的无动力飞行器能量管理段轨迹设计方法进行改进，得到了有动力重复使用飞行器能量管理段轨迹设计的方法。
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